Question

過橢圓Γ：＝1(a＞b＞0)右焦點(diǎn)F₂的直線交橢圓于A，B兩點(diǎn)，F₁為其左焦點(diǎn)，已知△AF₁B的周長為8，橢圓的離心率為.
(1)求橢圓Γ的方程；
(2)是否存在圓心在原點(diǎn)的圓，使得該圓的任意一條切線與橢圓Γ恒有兩個(gè)交點(diǎn)P，Q，且⊥？若存在，求出該圓的方程；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）＋y²＝1（2）存在圓心在原點(diǎn)的圓x²＋y²＝滿足條件

(1)由已知得解得∴b²＝a²－c²＝1，
故橢圓Γ的方程為＋y²＝1.
(2)假設(shè)滿足條件的圓存在，其方程為x²＋y²＝r²(0＜r＜1)．
當(dāng)直線PQ的斜率存在時(shí)，設(shè)其方程為y＝kx＋t，
由消去y整理得(1＋4k²)x²＋8ktx＋4t²－4＝0.
設(shè)P(x₁，y₁)，Q(x₂，y₂)，
則x₁＋x₂＝－，x₁x₂＝.①
∵⊥，∴x₁x₂＋y₁y₂＝0.
又y₁＝kx₁＋t，y₂＝kx₂＋t，
∴x₁x₂＋(kx₁＋t)(kx₂＋t)＝0，
即(1＋k²)x₁x₂＋kt(x₁＋x₂)＋t²＝0.②
將①代入②得＋t²＝0，?
即t²＝ (1＋k²)．
∵直線PQ與圓x²＋y²＝r²相切，
∴r＝∈(0,1)，
∴存在圓x²＋y²＝滿足條件．
當(dāng)直線PQ的斜率不存在時(shí)，也適合x²＋y²＝.
綜上所述，存在圓心在原點(diǎn)的圓x²＋y²＝滿足條件．